ПРИКАЗ Председателя Москомархитектуры от

ПРИКАЗ Председателя Москомархитектуры от 08.10.2004 N 148
"ОБ УТВЕРЖДЕНИИ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И ПРИМЕНЕНИЮ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА И РЕКОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ В Г. МОСКВЕ ФАСАДНОЙ СИСТЕМЫ С ВЕНТИЛИРУЕМЫМ ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ "ДИАТ-2000"

ПРАВИТЕЛЬСТВО МОСКВЫ

ПРЕДСЕДАТЕЛЬ КОМИТЕТА ПО АРХИТЕКТУРЕ И ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВУ
ГОРОДА МОСКВЫ

ПРИКАЗ
от 8 октября 2004 г. N 148

ОБ УТВЕРЖДЕНИИ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И ПРИМЕНЕНИЮ
ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА И РЕКОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ В Г. МОСКВЕ
ФАСАДНОЙ СИСТЕМЫ С ВЕНТИЛИРУЕМЫМ ВОЗДУШНЫМ
ЗАЗОРОМ "ДИАТ-2000"

В соответствии с Перечнем по экспериментальному проектированию на 2004 г. по Москомархитектуре и в целях совершенствования действующей нормативно-методической базы проектирования жилых и общественных зданий в части устройства фасадных систем с вентилируемым воздушным зазором приказываю:
1. Утвердить и ввести в действие для использования проектными организациями, осуществляющими проектирование жилых зданий для строительства в г. Москве, разработанные ОАО ЦНИИЭП жилища по заказу Москомархитектуры Рекомендации по проектированию и применению для строительства и реконструкции зданий в г. Москве фасадной системы с вентилируемым воздушным зазором "ДИАТ-2000" в качестве методических материалов для проектирования.
2. Управлению перспективного проектирования, нормативов и координации проектно-изыскательских работ совместно с ГУП "Управление экономических исследований, информатизации и координации проектных работ" обеспечить издание и распространение Рекомендаций по заявкам заинтересованных организаций.
3. Контроль за исполнением настоящего приказа возложить на заместителя председателя А.П. Зобнина.

Председатель
А.В. Кузьмин

Утверждены
приказом председателя
Москомархитектуры
от 8 октября 2004 г. N 148

РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И ПРИМЕНЕНИЮ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
И РЕКОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ В Г. МОСКВЕ ФАСАДНОЙ СИСТЕМЫ
С ВЕНТИЛИРУЕМЫМ ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ "ДИАТ-2000"

Предисловие

1. Разработаны Центральным научно-исследовательским и проектным институтом жилых и общественных зданий .

Авторский коллектив:
д.т.н. Николаев С.В. - руководитель работы

д.т.н. Граник Ю.Г. - научно-техническое руководство

инж. Ставровский Г.А. - общая редакция

д.т.н. Зырянов В.С. - прочностные расчеты

к.т.н. Беляев В.С. - теплотехнические расчеты

инж. Кашулина Ю.Л. - конструкции системы

Консультанты:
Генеральный директор - конструкция системы
ООО "Диат-2000" и организационно-технические
Цыкановский Е.Ю. решения

Технический директор
ООО "Диат-2000"
Панкрушин А.А.

2. Подготовлены к утверждению и изданию Управлением перспективного проектирования и нормативов Москомархитектуры.
3. Утверждены приказом Москомархитектуры от 08.10.2004 N 148.

1. Введение

1.1. Рекомендации являются методическим и справочным пособием для разработки проектов наружной отделки и утепления зданий и сооружений с применением навесных фасадных систем с вентилируемым воздушным зазором "Диат".
1.2. Навесные фасадные системы с вентилируемым воздушным зазором являются одним из наиболее эффективных способов отделки и утепления наружных стен зданий различного назначения. В том числе системы "Диат", где для наружной отделки зданий применяются следующие отделочные материалы: фиброцементные плиты, кассетные панели из металла и композитного листового материала типа "Alucobond", "Alpolic", керамические, керамогранитные плиты и плиты из натурального камня, которые позволяют создавать выразительные архитектурные решения фасадов зданий. На рис. 1.1, 1.2, 1.3 приведены фотографии зданий с отделкой и утеплением фасадными системами "Диат".
1.3. Разработчиком фасадных систем "Диат", а также изготовителем и поставщиком элементов этих систем является ООО "Диат-2000" <*> г. Москва.
--
<*> Адрес ООО "Диат-2000": 123060, г. Москва, ул. Маршала Соколовского, д. 3, тел./факс 194-86-33, тел. 778-16-69.

1.4. На навесные фасадные системы "Диат" выданы следующие технические свидетельства Госстроя России:
- на системы - СД Т-ПК-ВК-ВХ - N ТС-07-0743-03/2 зарегистрировано 01.07.2004;
- на системы - СД Т-ПК-СБ-ВХ - N ТС-07-0744-03/2 зарегистрировано 01.07.2003;
- на системы - СД Т-КХ-СШ-ВХ - N ТС-07-0745-03/2 зарегистрировано 01.07.2003;
- на системы - СД Т-ЛК-ВХ-ВХ - N ТС-07-0746-03/2 зарегистрировано 01.07.2003;
- на системы - СД Т-ПНК-СХ-ВХ .
1.5. Рекомендации содержат следующие данные: назначение и область применения систем, конструктивные решения систем, состав исходных данных для проектирования, методики расчетов всех расчетных параметров систем, способы производства работ, правила эксплуатации систем и их технико-экономические показатели.

2. Назначение и область применения

2.1. Системы "Диат" предназначены для фасадной отделки и теплоизоляции наружных стен в соответствии со СНиП 23-02-2003 и МГСН 2.01-99.

Рис. 1.1. Здание МВД РФ, г. Москва, ул. Житная, д. 12

Рисунок не приводится.

Рис. 1.2. Здание министерства обороны Казахстана, г. Астана

Рисунок не приводится.

Рис. 1.3. Здание префектуры ЦАО, г. Москва

Рисунок не приводится.

2.2. Системы допускается применять для строящихся и реконструируемых зданий в г. Москве с несущими конструкциями наружных стен из кирпича, бетона и других материалов плотностью более 600 кг/куб. м.
Максимальная этажность зданий в соответствии с требованиями пожарной безопасности приводится в разделах 5 приложений к техническим свидетельствам Госстроя РФ.

3. Конструктивное решение систем

3.1. Системы "Диат" являются многослойными конструкциями, которые крепятся с внешней стороны несущих конструкций наружной стены и состоят из несущего каркаса, слоя негорючего минераловатного утеплителя, укрытого пленкой "YEK", и облицовочного слоя. Между слоями утепления и облицовки устраивается вентилируемый воздушный зазор, с помощью которого влага, накапливающаяся в утеплителе, эффективно удаляется. Возможен вариант применения этих систем без утеплителя только в качестве фасадной отделки зданий.
3.2. Системы "Диат" в соответствии с техническими свидетельствами отличаются видом облицовочного материала и способами его крепления к несущему каркасу.
3.2.1. В подсистеме "Диат" СД-01 в качестве облицовочного материала применяют керамические и керамогранитные плиты, крепеж которых на несущем каркасе выполняют с помощью кляммеров КЛ1 .
3.2.2. В подсистеме "Диат" СД-02 в качестве облицовочного материала применяют также керамические и керамогранитные плиты, но со скрытым креплением к несущему каркасу. Крепеж плит выполняют с помощью устанавливаемых на горизонтальный профиль опорных элементов с распорной втулкой и регулировочным винтом .
3.2.3. В подсистеме "Диат" СД-03 в качестве облицовки используют кассеты из металлических листов и другого листового материала. Кассеты навешивают на поперечные штифты ШТ1 с помощью иклей ИК1 или пазов, выштампованных в боковых гранях кассеты .
3.2.4. В подсистеме "Диат" СД-04 в качестве облицовки используют отечественные и зарубежные фиброцементные плиты или кассеты типа сайдинг из различных материалов. Их крепление осуществляют посредством фасадных заклепок или специальных саморезов .
3.2.5. В подсистеме "Диат" СД-05 в качестве облицовочного материала применяют плиты из натурального камня, скрытый крепеж которых выполняют с помощью кляммеров КЛ3, КЛ4 .
3.3. Несущие каркасы всех систем "Диат" включают кронштейны, вертикальные несущие профили и дополнительные крепежные элементы для каждой системы .
3.3.1. Кронштейны несущего каркаса состоят из неподвижных частей К2 и К3 и подвижных вставок В2 и В3 . Выбор кронштейна для конкретного объекта определяется расчетом и толщиной утеплителя. Неподвижную часть кронштейна, длина которой должна быть на 30 мм больше толщины утеплителя, крепят к основанию анкерным дюбелем через паронитовую прокладку, снижающую теплопередачу. Вставку кронштейна крепят к его неподвижной части заклепкой. Длина заделки вставки в неподвижную часть кронштейна должна быть не менее 30 мм. Неподвижные части кронштейнов К2 выпускают длиной от 50 до 270 мм, К3 - от 50 до 180 мм; подвижные вставки В2 - длиной от 60 до 250 мм, В3 - от 30 до 160 мм с шагом 10 мм. Это позволяет в зависимости от толщины утеплителя и фактических отклонений фасада от вертикальной плоскости изменять толщину фасадной системы от 50 до 310 мм, а в случае применения кронштейнов К2 - до 490 мм.
3.3.2. Вертикальные профили, закрепленные на подвижной вставке кронштейна двумя заклепками, являются базой, на которую прикрепляют элементы фасадной облицовки здания - плиты, кассетные панели или листы. В зависимости от вида облицовочного материала и способа его крепления применяют вертикальные профили разного поперечного сечения. Для различных подсистем применяют следующие вертикальные профили:
- Н2 <*> - для подсистем СД-01, СД-02, СД-04 и СД-05;
- Н5 - для подсистемы СД-03.
Для подсистем СД-01, СД-02, СД-04 и СД-05 на углах здания применяют вертикальные стойки СТ2 . Эта же стойка применяется в качестве промежуточной в подсистеме СД-04.
Стык вертикальных профилей закрывают скобой соответствующего профиля и материала. Зазор между смежными по высоте вертикальными профилями для компенсации температурных деформаций должен быть 10 мм.
--
<*> Маркировка в скобках дана для элементов, изготовленных из оцинкованной стали.

3.3.3. Кронштейны, включая неподвижную часть, вставку и прижим П2, изготовлены из нержавеющей стали 12Х18Н10Т. Вертикальные профили изготавливают из нержавеющей стали 08Х18Т1 или оцинкованной стали 08ПС-ХП-МТ-НР-1.
3.4. В системах "Диат" применяют негорючий минераловатный утеплитель: ВЕНТИ БАТТС, PAROC, E, ES и др. с плотностью 30-150 кг/куб. м и расчетным коэффициентом теплопроводности 0,044-0,046 Вт/. Толщина слоя утеплителя определяется теплотехническим расчетом, методика которого приводится в разделе 7 настоящих рекомендаций. Плиты утеплителя крепят непосредственно к основанию тарельчатыми полимерными дюбелями из расчета 6-8 дюбелей на 1 кв. м поверхности фасада. В местах установки кронштейнов плиты утеплителя фиксируют прижимом П2, надеваемым на кронштейн.
3.5. В системах "Диат" применяют следующие облицовочные материалы:
3.5.1. В подсистеме СД-01 керамические плиты и плиты из керамогранита различных цветов и фактур поверхности . Плиты крепят кляммерами КЛ1 из нержавеющей стали, выполненными в виде пластины с четырьмя скобками для углов 4 плит, сходящихся в одной точке . Для крепления верхнего и нижнего ряда плит применяют концевые кляммеры КЛ2. К вертикальным профилям кляммеры крепят стальными заклепками.
3.5.2. В подсистеме СД-2 керамические плиты и плиты керамогранита навешивают с помощью опорных элементов на горизонтальные профили из алюминиевых составов по ГОСТ 22233-83, которые крепят к вертикальным профилям. Условия совместной работы стальных и алюминиевых элементов каркаса см. в п. 3.7.
Фиксация плит в проектном положении обеспечивается по вертикали регулировочным винтом, по горизонтали - посредством свободного перемещения опорного элемента вдоль горизонтальной направляющей .
3.5.3. В подсистеме СД-03 облицовку устраивают из кассет, для изготовления которых применяют различные материалы:
- стальной оцинкованный лист 0,55-1,5 мм с полимерным покрытием по ГОСТ 14918-80;
- лист из алюминиевого сплава АМг2 и АМг2 с полимерным покрытием;
- листовой материал "Alucobond" A2, B1, B2 и Alpollic/fr, поставляемые шириной 1000, 1250, 1500 мм и длиной от 3200 до 8000 мм, вес - от 4,5 до 7,3 кг/кв. м.
Кассеты, размеры которых определяются проектом, навешивают с помощью приклепанных к ним крепежных элементов "Икля" ИК1 или пазов, выштампованных в боковых гранях, на штифты, которые вместе с салазками устанавливают в вертикальный профиль Н5 и крепят к нему двумя заклепками .
3.5.4. В подсистеме СД-04 в качестве облицовки применяют фиброцементные плиты различных марок:
- КраспанКолор, Красколор, ФАССТКолор, размер плит 1550 x 1190 мм, вес 16 кг/кв. м;
- КраспанСтоун, Красстоун, ФАССТ-А, размер плит 1550 x 1190 мм, вес 22 кг/кв. м. При монтаже плит используют уплотнительную ленту, а в горизонтальном стыке между панелями устанавливают декоративный профиль, окрашенный в цвет облицовки.
В этой же подсистеме облицовкой могут быть кассеты , для изготовления которых применяют:
- листы Alucobond A2, B1, B2, Alpolic/fr;
- стальной оцинкованный лист 0,55-1,5 мм с полимерным покрытием по ГОСТ 14918-80;
- лист из алюминиевого сплава АМг2 и АМг2 .
Размеры кассет определяются проектом.
Крепление плит и кассет производят посредством вытяжных заклепок или саморезов, шляпки которых окрашивают в цвет облицовки .
3.5.5. В подсистеме СД-05 плиты из натурального камня крепят кляммерами КЛ3, КЛ4 . Кляммеры вставляют в пазы, предварительно прорезанные в верхних и нижних торцах плиты. Для закрепления нижнего края плиты служат кляммеры КЛ3. В паз верхнего края входит кляммер КЛ4. Для установки следующего по высоте ряда плит на кляммер КЛ3 сверху накладывают кляммер КЛ4 и крепят к вертикальному профилю заклепками через предусмотренные отверстия в кляммере КЛ3.
3.6. Оконные откосы и сливы в подсистемах СД-1, СД-2 и СД-05 изготовлены из стали листовой оцинкованной О8ПС-ХП-МТ-НР-1 ; в подсистемах СД-3 и СД-4 - из материала облицовки.
3.7. Контакт стальных деталей с алюминиевыми следует исключить за счет прокладки между ними полимерных шайб или посадки стальных деталей на свежую краску.
3.8. Конструктивные решения системы:
- на наружном углу здания даны на примере подсистем СД-01, СД-02, СД-03 ;
- на внутреннем углу - на примере подсистем СД-01 и СД-3 ;
- в местах примыкания к оконным проемам - на примере подсистем СД-01 и СД-03 ;
- у парапета, цоколя и карниза - на примере подсистемы СД-01 .
3.9. Изделия и материалы, разрешенные для применения в системах "Диат", и требования, которым они должны отвечать, приводятся в разделах 2 и 5 приложений к техническим свидетельствам Госстроя РФ .

Рис. 3.1. Фасадная система "Диат" СД-01

Рисунок не приводится.

Рис. 3.2. Фасадная система "Диат" СД-02. Узел скрытого
крепления

Рисунок не приводится.

Рис. 3.3. Фасадная система "Диат" СД-03

Рисунок не приводится.

Рис. 3.4. Фасадная система "Диат" СД-04

Рисунок не приводится.

Рис. 3.5. Фасадная система "Диат" СД-04

Рисунок не приводится.

Рис. 3.6. Фасадная система "Диат" СД-05

Рисунок не приводится.

Рис. 3.7. Элементы фасадной системы "Диат"

Рисунок не приводится.

Рис. 3.8. Элементы фасадной системы "Диат"

Рисунок не приводится.

Рис. 3.9. Элементы фасадной системы "Диат"

Рисунок не приводится.

Рис. 3.10. Фасадная система "Диат" СД-01

Рисунок не приводится.

Рис. 3.11. Фасадная система "Диат" СД-02

Рисунок не приводится.

Рис. 3.12. Фасадная система "Диат" СД-03
Рисунок не приводится.

Рис. 3.13. Фасадная система "Диат" СД-03
Рисунок не приводится.

Рис. 3.14. Фасадная система "Диат" СД-04
Рисунок не приводится.

Рис. 3.15. Фасадная система "Диат" СД-04
Рисунок не приводится.

Рис. 3.16. Фасадная система "Диат" СД-05

Рисунок не приводится.

Рис. 3.17. Фасадная система "Диат" СД-01
на внешнем углу

Рисунок не приводится.

Рис. 3.18. Фасадная система "Диат" СД-02
на внешнем углу

Рисунок не приводится.

Рис. 3.19. Фасадная система "Диат" СД-03 на внешнем углу
Рисунок не приводится.

Рис. 3.20. Фасадная система "Диат" СД-01 на внутреннем углу

Рисунок не приводится.

Рис. 3.21. Фасадная система "Диат" СД-03 на внутреннем углу
Рисунок не приводится.

Рис. 3.22. Узел примыкания системы "Диат" СД-01 к оконному
проему

Рисунок не приводится.

Рис. 3.23. Узел примыкания системы "Диат" СД-01 к оконному
проему

Рисунок не приводится.

Рис. 3.24. Узел примыкания системы "Диат" СД-03 к оконному проему
Рисунок не приводится.

Рис. 3.25. Узел примыкания системы "Диат" СД-03 к оконному проему
Рисунок не приводится.

Рис. 3.26. Фасадная система "Диат" СД-01 у цоколя

Рисунок не приводится.

Рис. 3.27. Фасадная система "Диат" СД-01 у парапета

Рисунок не приводится.

Рис. 3.28. Фасадная система "Диат" СД-01 у карниза

Рисунок не приводится.

4. Исходные данные для проектирования системы

4.1. Проектно-сметная документация на систему для конкретного объекта разрабатывается на основе задания на проектирование, подготовленного в соответствии с существующим в г. Москве порядком и утвержденного заказчиком. Задание на проектирование обязательно должно содержать требование о соответствии СНиП 23-02-2003 и МГСН 2.01-99.
4.2. Задание на проектирование должно включать следующие исходные данные:
- архитектурные чертежи фасадов здания, включающие данные о фактуре и цвете облицовочных материалов, чертежи архитектурных деталей и другие необходимые данные, если это не входит в состав работ по данному заданию;
- строительные чертежи наружных стен от фундаментов до парапетов, включая узлы, поясняющие решение и размеры всех конструкций;
- данные от разработчиков фундаментов о величине допустимой дополнительной нагрузки на стены здания или заключение компетентной организации о несущей способности фундаментов здания;
- план участка, где расположено здание.
Для реконструируемых зданий задание на проектирование дополнительно должно содержать акт обследования наружных стен здания, где указываются состояние поверхности фасадов, результаты испытаний на усилия, с которым принятые дюбели можно вырвать из стены, и геодезическую съемку поверхностей фасадов с данными о величине отклонений их отдельных участков от вертикальной плоскости.
4.3. В составе задания на проектирование должно быть приложение к техническому свидетельству Госстроя России на принятую фасадную систему.

5. Определение основных параметров системы

5.1. К основным параметрам системы следует отнести:
- тип и размер облицовочных материалов и способ их крепления к несущему каркасу;
- характеристику принятых плит утеплителя: марку, размеры, плотность, теплопроводность, наличие или отсутствие защитного слоя;
- величину воздушного зазора;
- схему размещения на фасаде здания кронштейнов, вертикальных и горизонтальных профилей со всеми необходимыми размерами, в том числе расстояние от основания до экрана;
- марку дюбелей для крепления кронштейнов несущего каркаса к основанию;
- марку дюбелей для крепления плит утеплителя к основанию.
5.2. Тип и размер элементов облицовки, их цвет, фактуру поверхности и способ крепления к несущему каркасу определяет главный архитектор проекта, если эти данные не приведены в задании на проектирование системы.
5.3. Выбор плит утеплителя выполняется на основании теплотехнических расчетов, методика которых приводится ниже. Там же имеются рекомендации по определению величины воздушного зазора.
В случае применения плит утеплителя с кашированной поверхностью можно обойтись без гидроветрозащитной мембраны.
5.4. Схема размещения на фасаде здания элементов несущего каркаса разрабатывается исходя из следующих данных:
- размеров по ширине элементов облицовки, вертикальный шов между которыми должен располагаться в центре вертикального профиля;
- геометрии фасада здания, размещения на фасаде проемов, балконов, карнизов и других отступающих от плоскости фасада элементов для минимизации применения облицовочных плит с нестандартными размерами;
- результатов прочностных расчетов системы, благодаря которым в том числе уточняется шаг по вертикали установки кронштейнов;
- расстояния от основания до экрана, принятого на основании теплотехнических расчетов, при этом следует учитывать величину фактических отклонений фасада от проектного положения.
5.5. Марку дюбелей для крепления кронштейнов и утеплителя выбирают с учетом результатов прочностных расчетов системы, материала основания, паспортных данных рассматриваемых дюбелей и результатов испытаний принятых дюбелей на выдергивание.

6. Прочностные расчеты

6.1. Методические предпосылки

Прочностные расчеты включают проверку прочности и деформаций металлических профилей, анкерных болтов и стержней, несущих нагрузки от их собственной массы, массы облицовочных плит, утеплителя и от давления ветра, стыковых соединений профилей между собой, их креплений к основным несущим конструкциям здания.
Нагрузки от собственной массы облицовочных плит и утеплителя принимаются по техническим условиям или паспортным данным предприятий-изготовителей. Временные нагрузки от ветра принимаются по СНиП [2], в данном случае для I ветрового района г. Москвы. Кроме того, учитываются дополнительные коэффициенты к ветровым нагрузкам в соответствии с письмом ЦНИИСКа N 1-945 от 14.11.2001 . Нагрузку от собственной массы профилей в случаях, когда она относительно мала, возможно не учитывать.
Усилия: изгибающие моменты, поперечные и продольные силы,
прогибы - определяются с использованием основных положений
сопротивления материалов и строительной механики. Коэффициенты
надежности по нагрузкам "гамма" , а также единый коэффициент
f
надежности по ответственности "гамма" = 0,95 принимаются по
n
СНиП [2].
При проверке прочности и деформаций элементов и стыковых соединений формулы СНиП [3] трансформируются по форме к условиям примеров.
Физико-механические характеристики материалов профилей, их соединений и крепежных элементов следует принимать по СНиП [3].
Подробно методика расчета проиллюстрирована в приводимом ниже примере . В примере исходные параметры даны для конкретных материалов и конструкций . В то же время приведенная методика, где все расчетные формулы даются как в буквенном, так и в числовом выражениях со ссылками на нормативные источники, может быть использована и для других вариантов и сочетаний материалов и конструктивных решений.
В примере приняты условные обозначения:
М - момент от вертикальной нагрузки;
в
М - то же от горизонтальной;
r
К - табличные коэффициенты по [3].
спр
Индексы "е" и "с" - соответственно для угловых
и средних зон фасада.

6.2. Характеристики материалов

Расчетные сопротивления несущих профилей, изготовленных из
оцинкованной стали, согласно [3] : на растяжение, сжатие и
изгиб R = 230; на сдвиг R = 133; на смятие R = 175; модуль
y s lp
упругости Е = 210000. Коэффициент условий работы "гамма" = 1.
с
Расчетные сопротивления стальных болтов и заклепок по [3]
: на растяжение R = 170; на срез R = 150; на смятие R =
вt вs вр
235. Предельное усилие, воспринимаемое соединением профилей с
одной заклепкой, на растяжение, срез и смятие, по данным ООО
"Диат", N = 1600 Н. Коэффициент условий работы на срез и смятие
ul
"гамма" = 0,8.
в
Предел прочности при изгибе керамогранитных плит R = 35 МПа.
и
Утеплитель - минераловатные плиты плотностью "гамма" = 80
ут
кг/куб. м. Прочность на сжатие утеплителя при 10% деформации R =
ут
0,02 МПа.

6.3. Расчетные схемы

Направления координатных осей приняты:
- ось х - горизонтальная в плоскости стены;
- ось y - горизонтальная по нормали к стене;
- ось z - вертикальная в плоскости стены.
Расчетная схема облицовочной плиты - шарнирно опертая по углам на вертикальные направляющие пластина . Расчетная схема вертикальных направляющих профилей - многопролетная неразрезная балка, шарнирно закрепленная на опорах-кронштейнах с консолями у концов .
Расчетная схема кронштейнов - консоль с вылетом l , диктуемым толщиной слоя утеплителя и
воздушного зазора.
К направляющим прикладываются вертикальная нагрузка от веса
облицовочных плит с эксцентриситетом относительно центра тяжести
е = 15 мм и горизонтальная ветровая нагрузка. На кронштейны через
у
вертикальные направляющие передаются вертикальные и горизонтальные
нагрузки.
Расчетная схема крепления кронштейнов к стене
принята с учетом восприятия как изгибающего момента от
вертикальной нагрузки, так и горизонтальной ветровой нагрузки.
Расчетная схема распорных стержней для крепления утеплителя -
консоль с вылетом l = "дельта" .
ут ут
Соединение вертикальных направляющих профилей с кронштейнами, крепление кронштейнов к стене рассчитываются на действие усилий среза, растяжения, изгиба и вырыва от совместного действия вертикальной и ветровой нагрузок.

Рис. 6.1. Расчетная схема облицовочной плиты

Рисунок не приводится.

Рис. 6.2. Расчетные схемы вертикальной направляющей

Рисунок не приводится.

Рис. 6.3. Расчетная схема кронштейна

Рисунок не приводится.

6.4. Пример расчета

6.4.1. Исходные данные

В данном примере принят вариант с облицовочными плитами из
керамогранита толщиной "дельта" = 10 мм, "гамма" = 2500 кг/куб. м.
Толщина стенок вертикальных направляющих и кронштейнов "дельта" =
1 и 1,2 мм.
Шаги кронштейнов и соответственно направляющих по оси "X" l =
x
0,6 м; а по оси "Z", что соответствует пролетам направляющих, l =
z
1,4 м; направляющие у концов имеют консоли l = 0,3 м.
z,k
Крепление облицовочных плит к направляющим производится с
помощью стальных кляммеров; крепление направляющих к кронштейнам -
стальными заклепками d = 4 мм из коррозионно-стойкой стали;
крепление кронштейна к стене - одним стальным болтом d = 8 мм с
дюбелем.
Утеплитель - минераловатные плиты - по п. 6.2, крепится к
стене независимо от облицовки стальными распорными стержнями d =
5 мм со шляпками d = 80 мм. Толщина утеплителя "дельта" =
ут
150 мм.

6.4.2. Нагрузки

Вертикальные нагрузки : от веса облицовочных плит -
n 1
нормативная q = 2500 x 0,01 x 10 = 250; расчетная q = "гамма"
z z f
n
x q = 1,2 x 250 = 300; от веса утеплителя - расчетная q =
z ут
-3 1
"гамма" x "гамма" x "дельта" = 1,3 x 80 x 150 x 10 x 10 =
f ут
15; нагрузкой от собственного веса профилей пренебрегается.
Горизонтальные ветровые нагрузки приняты для высоты Н = 80 м;
нормативное значение ветрового давления для I ветрового района w
o
= 0,23 кПа; коэффициент "К" для зданий высотой 80 м, тип местности
"В", по табл. 6 [2] К = 1,45; аэродинамический коэффициент
принимается для угловых зон фасада С = |-2|; для средних
e
зон при положительном давлении ветра С = 0,8; коэффициенты,
c
учитывающие пульсационную составляющую ветровой нагрузки: для
угловых зон "гамма" = 1,3; для средних зон, вычисленный по
p
формуле [2] "гамма" = 1,5, коэффициент "гамма" = 1,2
p m
увеличения средней величины ветрового давления при расчете узлов
крепления .
Горизонтальные ветровые нагрузки :
n
- в угловых зонах: нормативная q = W x К x С x "гамма" = 230
y о р
x 1,45 x 2 x 1,3 = 867; расчетная q = 1,4 x 867 = 1214;
y
n
- в средних зонах: q = 230 x 1,45 x 0,8 x 1,5 = 400; q = 1,4 x
y y
400 = 560.

6.4.3. Расчет облицовочной плиты

Геометрические характеристики

Для плиты шириной в = 0,6 м; "дельта" = 10 мм; в = 6000 мм; W
z
4
= 10000 куб. мм; J = 50000 мм ; l = 0,6 м.
x

Проверка прочности

Вертикальные и горизонтальные нагрузки на облицовочные плиты
соответствуют указанным в п. 6.4.2. Так как проверка прочности
плит в их плоскости не требуется, то используются лишь
горизонтальные ветровые нагрузки.
Для шарнирно опертой балочной плиты по известной формуле для
2 2
угловых зон M = q b l / K = 1214 x 0,6 x 0,6 / 8 = 54,6 Нм.
r y z x спр
Условие прочности на изгиб М x "гамма" = 54,6 x 0,95 = 51,9
r n
-3
Нм < "альфа" R x W = 1 x 35 x 10000 x 10 = 350 Нм; прочность на
и
изгиб обеспечивается. В средних зонах запас прочности больше ~ в 2
раза.

6.4.4. Расчет вертикальной направляющей Н1

Геометрические характеристики

Для полного поперечного сечения: "дельта" = 1 мм; А = 148 кв.
4
мм; J = 10905 мм ; W = 620 куб. мм; S = 548 куб. мм; t =
x x x
2"дельта" = 2 мм; то же, ослабленного отверстиями для заклепок: А
n
4
= 138 кв. мм; J = 10530 мм ; W = 612 куб. мм; S = 525 куб.
xn xn xn
мм; t = 2 мм.
n

Определение усилий

Нагрузки на 1 п/м направляющей : вертикальные, одинаковые
n n
для угловых и средних зон: нормативная p = q x l = 250 x 0,6 =
z z х

150; расчетная p = q x l = 300 x 0,6 = 180; горизонтальные в
z z x
n n
угловых зонах: нормативная р = q x l = 867 x 0,6 = 520;
yе ye x
n
расчетная p = q x l = 1214 x 0,6 = 728; в средних зонах р
ye ye x yc
= 400 x 0,6 = 240; р = 560 x 0,6 = 336. Для дальнейших расчетов
yc
принимаются горизонтальные ветровые нагрузки только в угловых
зонах фасада. Индексы "е" и "с" далее опускаются.
Изгибающие моменты в плоскости, перпендикулярной стене :
- от вертикальной расчетной нагрузки М = К x p x в x е
в спр z z y
= 0,5 x 180 x 0,6 x 0,015 = 0,8;
n
- от горизонтальной ветровой нагрузки: нормативной М = К x
r спр
n 2 2 2
р x l = 0,1 x 520 x 1,4 = 102; расчетной М = К x р x l =
y z r спр y z
2
0,1 x 728 x 1,4 = 142,9.
Продольное усилие N = p x l = 180 x 1,4 = 252 Н;
z z z
максимальная поперечная сила Q = p x l / 2 = 728 x 1,4 / 2 =
y y z
510 H.

Проверка прочности на растяжение с изгибом

По формуле [3] для сечений над средними опорами:

N M M
z в r
x "гамма" <= R x "гамма" ;
A W n c
n xn

для угловых зон:
3
252 x 10
x 0,95 = 224,8 МПа < 230 x 1 =
138 612

= 230 МПа;

прочность на растяжение с изгибом обеспечивается.
В средних зонах прочность обеспечивается с большим запасом.

Проверка прочности на сдвиг

По формуле [3]:

Q x S
y xn
"тау" = -- "гамма" <= R "гамма" ;
y J x t n s c
xn x

для угловых зон:

510 x 525
x 0,95 = 12,1 МПа < 133 x 1 = 133 МПа;
10530 x 2

прочность на сдвиг обеспечивается.

Проверка прочности крепления направляющей к кронштейну

Крепление производится двумя стальными заклепками d =
s
4 мм расчетной площадью сечения 1 заклепки А = 12,6 кв. мм с
расчетными сопротивлениями по п. 6.2.
Усилия, действующие на соединение от вертикальной расчетной
нагрузки:

Q = N = "гамма" x p x l = 1,2 x 180 x 1,4 = 302 Н;
z,2 z,2 m z z

от горизонтальной расчетной нагрузки:

N = 1,2 x 728 x 1,4 = 1223 Н.
y,2

По формуле [3] на срез Q x "гамма" = 302 x 0,95 =
z,2 n
287 Н < R x "гамма" x А x n = 150 x 0,8 x 12,6 x 2 = 3024 Н;
bS в s
по формуле [3] на растяжение N x "гамма" = 1223 x 0,95 =
y,2 n
1162 Н < R x А x n = 170 x 12,6 x 2 = 4284 Н; по формуле
вt s
[3] на смятие направляющей Q x "гамма" = 302 x 0,95 = 287 Н <
z,2 n
R x d x "дельта" x n = 175 x 4 x 1 x 2 = 1400 Н; прочность
lp s
соединения на срез, растяжение и смятие обеспечивается.

Проверка жесткости

Проверяется прогиб в направлении оси "y", т.е. по нормали к
n
стене, от действия нормативной ветровой нагрузки р = 520 Н/м, с
y
n
изгибающим моментом на средних опорах M = 102 Нм.
r
Для неразрезной многопролетной балки согласно [3]:

2 n 2
l M l
z 5 n 2 r z 5 n
f = -- x x "гамма" = -- x = x x 0,95 = 5,5 мм;

f/l = 5,5/1400 = 1/255, что меньше предельно допустимой
величины [f/l] = 1/200, жесткость профиля достаточна.

6.4.5. Расчет кронштейна К2

Геометрические характеристики

Для вертикального поперечного сечения: "дельта" = 1,2 мм; А =
4
142 кв. мм; W = 827 куб. мм; J = 16464 мм ; S = 690 куб. мм; t
x x x x
= 2"дельта" = 2,4 мм.

Усилия

От вертикальной расчетной нагрузки N = p x l = 180 x 1,4 =
z z z
252 Н; от горизонтальной нагрузки N = р x l = 728 x 1,4 = 1020
y y z
Н. Плечо до расчетного сечения l = 200 мм. Изгибающий
кр.1
момент от вертикальной нагрузки М = N x l = 252 x 200 x
в,1 z кр.1
-3
10 = 50,4 Нм.

Проверка прочности на растяжение с изгибом

По формуле [3]:

N M
y в,1
x "гамма" <= R x "гамма" ;
A W n y c
x

для угловых зон:
3
1020 50,4 x 10
x 0,95 = 64,7 МПа < 230 x 1 = 230 МПа.
142 827

Проверка прочности на сдвиг

По формуле [3] от вертикальной нагрузки Q = N :
z z
Q x S
z x 252 x 690
"тау" = - x "гамма" = -- x 0,95 = 4,2 МПа < R x
z J x t n 16464 x 2,4 s
x x

x "гамма" = 133 x 1 = 133 МПа.
с

Прочность кронштейна на растяжение с изгибом и сдвиг
обеспечивается. В средних зонах запас прочности выше ~ в 2 раза.

6.4.6. Расчет соединения вставки с кронштейном

Соединение производится одной стальной заклепкой d =
s
4 мм, А = 12,6 кв. мм и работает на срез и смятие от
горизонтальной нагрузки с расчетным усилием N = 1223 Н .
По формуле [3] на срез N x "гамма" = 1223 x 0,95 =
y,2 n
1162 Н < R x "гамма" x А x n = 150 x 0,8 x 12,6 x 1 = 1512 Н;
bS в s
по формуле [3] на смятие кронштейна и вставки под заклепкой
N x "гамма" = 1162 Н < N x "гамма" = 1600 x 0,8 = 1280 Н;
y,2 n ul в
прочность соединения на срез и смятие обеспечивается.

6.4.7. Расчет крепления кронштейнов к стене

Крепление производится одним стальным болтом d = 8 мм с
расчетным диаметром на растяжение d = 6,4 мм и расчетной площадью
o
сечения: на растяжение А = 32,1 кв. мм; на срез и смятие А =
вn
50,3 кв. мм.

Прочность болтового соединения кронштейна

Плечо до стены l = 230 мм; изгибающие моменты
кр.2
-3
: М = N x l = 252 x 230 x 10 = 58; М = "гамма" x
в,ст z кр.2 в2 m
М = 1,2 x 58 = 69,6; продольная сила N = "гамма" x N =
в,ст. y2 m y
1,2 x 1020 = 1224 Н; поперечная сила Q = "гамма" x Q = 1,2 x
z2 m z
252 = 302 Н.
Плечо внутренней пары сил в плоскости стены Z = 100 мм.
Растягивающее усилие в болте: от продольной силы N = N =
в1 y2
3
1224 Н; от момента N = M / Z = 69,6 x 10 / 100 = 696 Н;
в2 в2
суммарное N = N N = 1224 696 = 1920 Н.
в в1 в2
По формуле [3] на растяжение: N x "гамма" = 1920 x
в n
0,95 = 1824 Н < R x А = 170 x 32,1 = 5457 Н; по формуле
вt вn
[3] на срез: Q x "гамма" = 302 x 0,95 = 287 Н < R x "гамма"
z2 n вs в
x А x n = 150 x 0,8 x 50,3 x 1 = 6036 Н; прочность болтов на
s
растяжение и срез обеспечивается.
По формуле [3] на смятие стенки кронштейна под болтом:
Q x "гамма" = 287 Н < R x "гамма" x d x t = 175 x 0,8 x 8 x
z2 n lp в
1, 2 = 1344 Н; прочность кронштейна на смятие под болтом
обеспечивается.

Крепление болтов к стене

Вырывающее усилие на болт в угловых зонах равно: N = 1920 Н.
в
Под это усилие следует подбирать конструкцию дюбелей и болтов с
учетом материала основания по каталогам фирм-изготовителей, в
частности швейцарской фирмы "Mungo".

6.4.8. Расчет крепления утеплителя

На 1 кв. м стены приходится ~ 5 распорных стержней: на 1
стержень с расчетной площадью сечения А = 19,6 кв. мм приходится
A ~ 0,2 кв. м.
ут.1
Поперечная сила, приходящаяся на 1 стержень от веса
1
утеплителя, Q = "гамма" x "дельта" x A = 80 x 0,15 x 10
z ут ут ут.1
x 0,2 = 24 Н.
По формуле [3]: Q x "гамма" = 24 x 0,95 = 22,8 Н < 150
z n
x 0,8 x 19,6 = 2352 Н; прочность стержней на срез обеспечивается.
При диаметре шляпки d = 80 мм утеплитель может воспринять
ш
2
усилие сжатия не более [N] = R x А = 0,02 x "пи" x 80 / 4 =
ут ш
100,5 Н.
Контроль за ограничением этого усилия осуществляется по
величине деформации обжатия утеплителя под шляпкой, которая при
"дельта" = 150 мм не должна превышать "Дельта" = 0,1 x 150 = 15
ут
мм.

7. Теплотехнические расчеты

7.1. Введение

В настоящем разделе анализируются принципы теплотехнического проектирования систем наружных стен с вентилируемыми воздушными прослойками между экраном и теплоизоляционным слоем, приводятся рекомендации по различным техническим параметрам.
Принципы теплотехнического проектирования включают методы теплотехнических расчетов, расчеты воздухообмена и влагообмена в воздушных прослойках.
Методика теплотехнических расчетов базируется на требованиях МГСН 2.01-99 [11], СНиП 23-02-03 <*> [5].

7.2. Основные, используемые в тексте понятия

Воздушная прослойка между утеплителем и экраном, вентилируемая наружным воздухом; швы, зазоры - приточные и вытяжные отверстия. Путями прохождения наружного воздуха могут являться в основном горизонтальные стыковые швы элементов экрана, поскольку вертикальные, как правило, закрыты.
Условное сопротивление паропроницанию - приведенное, учитывающее сопротивление паропроницанию материалов экрана с учетом швов между облицовочными панелями.

7.3. Основные положения по проектированию фасадных систем
наружных стен с вентилируемой воздушной прослойкой

При проектировании зданий с вентилируемыми фасадами следует учитывать уже принятые параметры системы:
- минимальный размер швов для притока воздуха рекомендуется 4-8 мм для Москвы;
- общая толщина воздушной прослойки принимается, как правило, 60 мм для Москвы;
- площадь отверстий щели <**> для вытяжки воздуха не должна быть менее сечения отверстий щели для притока.
--
<*> С 01.10.2003 вместо СНиП II-3-79* введены в действие СНиП 23-02-03 "Теплозащита зданий".
<**> То же, что швы-зазоры.

7.4. Правила теплотехнического проектирования наружных
ограждений с вентилируемым фасадом

Теплотехническое проектирование наружных стен, где применяются фасадные системы с вентилируемым воздушным зазором, выполняется в два этапа.
Причем второй этап применяется, если после первого этапа не выявится надежность рассматриваемой конструкции в теплотехническом отношении.

Первый этап

Назначается конструктивное решение стены, в т.ч. параметры экранов, приточных и выводных щелей с учетом раздела 7.3.
Выполняется теплотехнический расчет наружной стены с экраном, т.е. определяется необходимая толщина теплоизоляции исходя из требований 2-го этапа СНиП 23-02-03 [5] и с учетом требований МГСН 2.01-99 [11].
Выполняется расчет влажностного режима стены по методике СНиП 23-02-03* [5] с учетом коэффициента паропроницаемости по глади экрана.
Если влажностный режим стены удовлетворяет требованиям норм строительной теплотехники СНиП 23-02-03 [5], то на этом теплотехническое проектирование заканчивается.
Если влажностный режим экранированных стен не удовлетворяет требованиям, то подбирается такой размер швов и экрана, чтобы с ними конструкция стены удовлетворяла требованиям СНиП [5].
Если расчет влажностного режима наружного ограждения с вентилируемым фасадом показал невыполнение требований СНиП 23-02-03 [5], а другой материал стены и экрана подобрать нельзя, то переходят ко второму этапу теплотехнического проектирования:
1) определяется условное сопротивление паропроницанию экрана с учетом швов по методике раздела 7.6.6;
2) с учетом этого показателя проводят расчет влажностного режима по методике СНиП 23-02-03;
3) при необходимости определяется влажностный режим рассматриваемой конструкции в годовом цикле с учетом средних месячных температур;
4) с учетом результатов расчета по пп. 2, 3 анализируются результаты, при необходимости корректируются материалы и их толщины в конструкции с целью исключения влагонакопления в годовом цикле. Если проведенных упомянутых расчетов для определения применимости конструкции недостаточно, то расчет продолжается в следующей последовательности:
4.1) с учетом этажности здания и района строительства определяются скорость движения воздуха в прослойке за экраном и расход воздуха;
4.2) определяется температура на выходе из воздушной прослойки;
4.3) определяется действительная упругость водяного пара на
выходе из прослойки е по формуле . Определяется упругость
у
водяного пара на выходе из прослойки и проверяется условие е <
у
Е , где Е - максимальная упругость водяного пара на выходе из
н н
прослойки. Анализируются результаты расчетов и корректируется
конструкция стены.

7.5. Краткая характеристика объекта
и нормативные требования

Для расчета принято многоэтажное жилое здание,
расположенное в г. Москве.
Рассматриваются два варианта наружной стены: с внутренним
слоем из монолитного железобетона "гамма" = 2500 кг/куб. м
о
толщиной 0,18 м и из кирпича толщиной
Б
0,51 м . Утеплитель в виде плит
Б
базальтовой минваты с "ламбда" = 0,045 Вт/м `С, покрытый
паропроницаемой влаговетрозащитной пленкой "AYEK", укреплен на
внутреннем слое с его наружной стороны тарельчатыми дюбелями. С
этой же стороны к внутреннему слою через паронитовую прокладку
анкерными дюбелями прикреплены стальные кронштейны, а к ним
вытяжными заклепками крепят стальные вертикальные профили, на
которые посредством кляммеров из нержавеющей стали навешивают
керамогранитные плитки, являющиеся облицовочным слоем фасада.
Длина кронштейнов и соответственно расстояние от внутреннего слоя
стены до облицовочного таково, что между облицовочным слоем и
слоем утеплителя есть воздушный зазор расчетной толщины. Для
облицовочного слоя применяют керамогранитные плиты размером 600 x
600 x 10 мм, плотностью 1600 кг/куб. м. Воздушный зазор в фасадных
системах в нижней части имеет отверстия для притока
воздуха, а в верхней части - аналогичные вытяжные отверстия. Кроме
того, обмен воздуха может происходить благодаря зазорам в
горизонтальных швах величиной 4-8 мм между смежными плитками.
Требования к теплотехническим характеристикам конструкций
содержатся в СНиП 23-02-03 [5] и МГСН 2.01-99 [11].
Требования к сопротивлению теплопередаче конструкций приведены
в [4], исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий и
условий энергосбережения. Так как требования из условия
энергосбережения являются более жесткими, они и приняты в
настоящей работе в качестве критерия оценки системы.
На основе [4] и [11] составлена таблица 1 исходных расчетных
данных, где представлены требуемые сопротивления теплопередаче
наружных стен жилых домов.

Таблица 1

ЗНАЧЕНИЯ НОРМАТИВНЫХ ТРЕБОВАНИЙ К НАРУЖНЫМ
ОГРАЖДЕНИЯМ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ

--\
N